科學(xué)家如何經(jīng)濟地搜尋外星智慧生命?
來源:新浪科技
發(fā)布時間:2021-09-08
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如果在幾十年的探索之后,我們終于發(fā)現(xiàn)了外星智慧生命的證據(jù),你會作何感想?如果在幾十年的探索之后,我們終于發(fā)現(xiàn)了外星智慧生命的證據(jù),你會作何感想?

  新浪科技訊 北京時間9月7日消息,如果有一天,人類文明終于與宇宙中某個未知的生命力量取得聯(lián)系,你是會沉浸于驚奇和興奮,還是充滿恐懼和不安?這一發(fā)現(xiàn)會對我們?nèi)祟惖恼w產(chǎn)生什么影響?會讓我們團結(jié)在一起,還是使我們更加分裂?

  世界知名天文學(xué)家、國際射電天文學(xué)研究中心執(zhí)行副主任史蒂文·廷加一直在思考諸如此類的問題,他說:“也許尋找外星生命的過程能讓我們對自身有更深入的了解?!?/p>

澳大利亞科廷大學(xué)的史蒂文·廷加教授是世界上研究外星智慧生命最權(quán)威的專家之一澳大利亞科廷大學(xué)的史蒂文·廷加教授是世界上研究外星智慧生命最權(quán)威的專家之一

  史蒂文·廷加同時也是澳大利亞科廷大學(xué)射電天文學(xué)研究所的教授,他與澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)的同行希諾阿·特倫布萊博士參與了迄今為止對外星智慧生命跡象最深入、最廣泛的搜索。在兩次搜索中,他們都借助了默奇森廣域陣列(MWA)所提供的高靈敏度探測能力。這是一臺位于西澳大利亞內(nèi)陸的低頻射電望遠鏡,其視域極其廣闊,多年來一直為大量前沿科學(xué)研究提供支持。

  到目前為止,科學(xué)家還沒有發(fā)現(xiàn)任何能夠表明人類在宇宙中并不孤單的信號。不過,在其他天體物理學(xué)研究的同時,MWA等射電望遠鏡也使大規(guī)模巡天搜索成為可能。毫無疑問,對地外智慧生命的搜索——通常被稱為SETI(search for extraterrestrial intelligence)——正引起越來越多人的關(guān)注。

  例如,在美國國家航空航天局(NASA)最新的火星任務(wù)中,毅力號火星車所收集的巖石和土壤樣本,將用于探索火星古代微生物生命的跡象,這也引出了有關(guān)人類是否在宇宙中獨一無二的新問題。

位于西澳大利亞內(nèi)陸的默奇森廣域陣列已經(jīng)兩度完成了對外星智慧生命的最深入、最廣泛的搜索研究位于西澳大利亞內(nèi)陸的默奇森廣域陣列已經(jīng)兩度完成了對外星智慧生命的最深入、最廣泛的搜索研究

  2018年,科學(xué)家利用MWA對船帆座的部分區(qū)域進行掃描。據(jù)估計,該星座覆蓋了至少1000萬個恒星系統(tǒng)。在掃描區(qū)域內(nèi),天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了6顆已知的系外行星,它們圍繞其母恒星運行,就像地球圍繞太陽運行一樣,而且有可能提供適合生命存在的條件。通過這次調(diào)查,加上之前的兩次調(diào)查,史蒂文·廷加和希諾阿·特倫布萊分析了75顆已知的系外行星,從中尋找與智慧文明發(fā)出的無線電信號可能有關(guān)的窄頻帶信號,他們關(guān)于另外144顆系外行星的研究結(jié)果也即將發(fā)表。

  令人意外的是,MWA對地外文明的搜索可以和正在進行的其他科學(xué)研究相結(jié)合。希諾阿·特倫布萊使用射電望遠鏡觀察銀河系中的恒星、氣體和塵埃的分子特征,希望能發(fā)現(xiàn)生命的前導(dǎo)復(fù)雜分子,并將此作為她博士研究的一部分。她和史蒂文·廷加隨后意識到,這些數(shù)據(jù)可以同時用于尋找來自外星先進文明的無線電信號。

  “在目前階段,這是一條回報非常高,但花費很少的路線。換句話說,如果你運氣夠好,那么沿著這條路走下去,其實并不會花費太多的錢,”史蒂文·廷加解釋道,“所以,這幾乎是一個完美的科學(xué)研究場景?!?/p>

  那么,他們在MWA調(diào)查中究竟是在尋找什么呢?“我們不能百分之百確定,”希諾阿·特倫布萊承認(rèn)道,“這就像讓一個蹣跚學(xué)步的孩子去屋子里找一樣?xùn)|西,他們會非常興奮地到處跑,在沙發(fā)下面看了又看,然后瞪著大眼睛回來問,‘它是什么樣子的?’”

  “總的來說,我們正在尋找一些出現(xiàn)在非常窄的波長范圍內(nèi)的強烈信號,可能在電磁波譜的任何位置。我們利用目前對宇宙的理解和迄今為止的信號特征,建立了一些模型,用來縮小搜索范圍,”特倫布萊補充道,“選擇觀察較低的無線電頻率或非常長的波長,一個優(yōu)勢是它們會穿過地球的大氣層,所以我們可以建造地面望遠鏡來探測這些信號。它們在星系內(nèi)的塵埃和氣體中穿行,意味著我們可以跨越更大的距離探測到更遠的地方,如果是觀察更高的能量或較短的波長,是做不到這一點的?!?/p>

  盡管2018年的調(diào)查比以往進行的任何調(diào)查都全面得多,但史蒂文·廷加指出,這仍然只是滄海一粟。他解釋說:“我們的星系包含數(shù)十億顆恒星,在這數(shù)十億顆恒星中,1000萬顆只是很小的一部分?!?/p>

  “如果把整個搜索空間比作地球上的海洋,那這就好比從海洋中搜索一個游泳池那么多的水。話雖如此,我們所做的仍然比之前任何人做到的都要好——當(dāng)然,之前做的最好的也是我們!”廷加補充道,“所以,我們正在做的就是證明這些技術(shù)能使我們在開發(fā)更強大的望遠鏡時走得更遠、更深入。這一進程的下一步就是平方千米陣?!?/p>

  MWA實際上是平方千米陣的“預(yù)熱”。十多年來,有十幾個國家的數(shù)百名專家參與了平方千米陣的設(shè)計和工程作業(yè),目前該項目已經(jīng)在西澳大利亞和南非進入建造階段。這個全球性的大型科學(xué)項目將提供有史以來最大、最復(fù)雜的兩個射電望遠鏡網(wǎng)絡(luò),旨在解開宇宙中一些最迷人的秘密——這無疑會讓SETI的愛好者異常興奮。

  當(dāng)史蒂文·廷加被問及如果平方千米陣的探測證實了外星智慧生命的存在,他會作何反應(yīng)時,他不假思索地回答道:“我將沖到望遠鏡那里,獲取更多的數(shù)據(jù)!”


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